Способ контроля адгезионной прочности упрочняющего покрытия Советский патент 1989 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано при контроле прочности покрытий к металлическим твердосплавным и другим твердотельным изделиям.

Целью изобретения является повышение точности контроля прочности покрытий путем получения интегральной характеристики адгезионной прочности покрытия на любых сложнопрофиль- ных поверхностях, причем контроль проводится на достаточно большой площади (десятки квадратных миллиметров и более) упрочняю1дих покрытий с различными физикэ-механическш-т характеристиками.

Способ реализуют следующим образом.

Упрочняющее покрытие, нанесенное на подлош у, бомбардируют твердотельными шариками диаметром 30-60 мкм, имеюицши скорость в момент соударения 3-10 м/с, причем твердость шарика составляет 0,1-0,4 твердости покрытия, до отслаивания покрытия. Увеличение размера шариков более 60 мкм приводит к росту их кинетической энергии и нежелательному воздействию на основу подложки, а уменьшение размерь менее 30 мкм практически не вь зьгоает отслоения, которое в данном случае является не обходи(ым. Твердость шариков должна быть соизмерена с твердостью основы, на которую наносится упрочняющее ПОКРЫТ1Ч- ., чтобы удар шарика носил упругий характер. -Поскольку основа

инструмента закалена, то и твердость шариков должна быть в пределах 50- 60 HRC,. По отношению к покрытию шарик должен быть значительно мягче, чтобы не вызывать сильного износа, поэтому отношение их твердостей находится в пределах 0,1-0,4.

Если соотношение превышает 0,4, происходит сильный износ покрытия и трудно зафиксировать момент отслоени покрытия на испытуемой площади. Если это соотношение твердостей меньше 0,1, процесс отслоения покрытия от подложки происходит очень медленно и снижается производительность процесса контроля.

Сила воздействия шарика на испытуемое покрытие регулируется скоростью его движения и составляет 3-10 м/с в зависимости от типа покрытия. Увеличение скорости шарика более 10 м/с приводит к тому, что износ покрытия и его отслоение от подложки становятся соизмеримы, и процесс контроля адгезии затрудняется, а уменьшение скорости менее 3 м/ не приводит к отслоению покрытия.

Об адгезионной прочности покрытия судят по работе отслаивания покрытия от подложки.

II р им е р. Контроль адгезионной прочности покрытия проводят на образцах из инструментальной стали XI2М (58-60 HRCg), на которые наносят четыре типа покрытий: алмазоподобное покрытие (АПП), полученное электродуговым методом в вакууме I нитрид титана (TIN), получент1й электродуговы методом в вакууме; нитрид алюминия (AIN), полученный электродуговым

методом в вакууме; никелевое покрытие (Ni), полученное химическим спс собом из раствора.

Для получения сравнительных данных контроль адгезионной прочности проводят вдавливанием индентора на микротвнрдомере ПМТ-3 и твердотельными шариками по предлагаемому способу. Металлические шарики на никелевой основе (ПН70Х17С4Р4) размером 30- 60 мкм и твердостью 600 HV 0,1 подают воздушной струей на исследуемый участок покрытия площадью 19,6 мм Iсопло Ь 5 мм). Скорость шариков регулируют давлением воздушного потока при фиксированном расстоянии от края сопла до покрытия (6 мм).

Результаты исследований представлены в таблице.

Формула изобретения Способ контроля адгезионной прочности упрочняющего покрытия, заключающийся в том, что к упрочняющему покрытию прикладьшают мбханическую нагрузку, определяют работу отслаивания покрытия, по которой судят о прочности покрытия, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния точности контроля путем получения интегральной характеристики адгезионной прочности покрытия на любой сложнопрофильной поверхности, приложение механической нагрузки к покрытию осуществляют путем бомбардировки его шариками со скоростью 3-10 м/с в момент соударения, диаметр шариков составляет 30-60 мкм, а твердость составляет 0,1-0,4 твердости покрытия . /

Изобретение относится к инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано при контроле прочности покрытий к металлическим, твердосплавным и другим твердотельным изделиям. Цель изобретения - повышение точности контроля прочности покрытий путем получения интегральной характеристики адгезионной прочности покрытия на любой сложнопрофильной поверхности. Упрочняющее покрытие, нанесенное на подложку, подвергают бомбардировке твердотельными шариками, имеющими скорость в момент соударения 3-10 м/с, диаметр шариков 30-60 мкм, а твердость составляет 0,1-0,4 твердости покрытия. Бомбардировку осуществляют до момента отслаивания покрытий, определяют работу шариков по отслаиванию, по которой судят об адгезионной прочности покрытий. 1 табл.